10pF 50V محدود یک لایه خازن موج میلیمتر 5G E باند خازن برای فرکانس بالا

خلاصه فنی فرکانس بالا

، HACC100S15V500 یک خازن سرامیکی تک لایه با ظرفیت فوق العاده کم و فوق العاده کوچک با لبه تک لایه (SLC) است که به طور خاص برای مسدود کردن DC موج میلی متری و کوپلینگ بین مرحله ای در بالاترین فرکانس های ارتباطی تجاری طراحی شده است. این خازن با ارائه 10 پیکوفاراد ±10% با الکتریکی، در ابعاد 15 میل × 15 میل (0.38 میلی متر × 0.38 میلی متر) با پروفیل فوق العاده کم 0.15 میلی متر (6 میل) ساخته شده است. با ESR پیشرو در کلاس HACC100S15V500 - یک مسیر جریان عمودی مستقیم از پد اتصال طلایی بالایی از طریق دی‌الکتریک 0.15 میلی متری COG/NPO به صفحه زمین طلایی پایینی - مقادیر پارازیتی را به دست می آورد که خازن های چند لایه نمی توانند به آن نزدیک شوند:، ESLESL <25 پیکو هانری:حدود 350 پیکو هانریفرکانس خود تشدید >45 گیگاهرتز (با نصب فلیپ چیپ تا >60 گیگاهرتز افزایش می یابد)، HACC100S15V500 به عنوان یک عنصر سری تقریباً ایده آل و شفاف برای مسدود کردن DC از 1 گیگاهرتز تا بیش از 50 گیگاهرتز عمل می کند - که باندهای FR2 5G (n257، n258، n259، n260، n261، n262)، WiGig 60 گیگاهرتز (802.11ad/ay)، بک‌هال نقطه به نقطه باند E (71-86 گیگاهرتز) و سنسورهای خودرو (76-81 گیگاهرتز) را پوشش می دهد.این خازن با استفاده از

دی‌الکتریک سرامیکی پارالکتریک کلاس I COG/NPO ساخته شده است و تغییر ظرفیت ±0.3% را در دمای -55 تا +125 درجه سانتیگراد با ضریب ولتاژ DC صفر (<10 ppm/V) حفظ می کند - که باعث حذف کاهش ظرفیت می شود که در دی‌الکتریک های X7R تحت بایاس رایج است. هندسه الکترود کواکسیال تک لایه مقاومت الکترود داخلی و اندوکتانس ویا خازن های چند لایه را حذف می کند و کمترین ESR/ESL را در بین هر فناوری خازن سرامیکی تولید می کند. ارتفاع فوق العاده کم 0.15 میلی متر امکان ادغام در نازک ترین ماژول های آنتن در بسته (AiP) و بسته های مجتمع ناهمگن 2.5 بعدی/3 بعدی را فراهم می کند که در آن عمق حفره اینترپوزر، ارتفاع Z قطعه را به <200 میکرومتر محدود می کند.

مزایای کلیدی عملکرد

ESR/ESL فوق العاده کم برای موج میلی متری - ESR <0.10 اهم<25 pH ESL,>،

45 گیگاهرتز SRFدر فرکانس های موج میلی متری، هر فمتو هانری اندوکتانس پارازیتی و هر میلی اهم مقاومت سری مستقیماً عملکرد RF را تخریب می کند. ساختار کواکسیال تک لایه

• HACC100S15V500 - یک مسیر جریان عمودی مستقیم از پد اتصال طلایی بالایی از طریق دی‌الکتریک 0.15 میلی متری COG/NPO به صفحه زمین طلایی پایینی - مقادیر پارازیتی را به دست می آورد که خازن های چند لایه نمی توانند به آن نزدیک شوند:ESR <0.10 اهم در 10 گیگاهرتز: در یک بلوک DC ورودی LNA باند 28 گیگاهرتز 5G n257، این به معنای کمتر از 0.05 دسی بل سهم اتلاف درج است - اساساً برای مسیر سیگنال RF شفاف است. یک خازن MLCC COG 0402 معادل با 10 پیکوفاراد به دلیل ESR 10-20 برابر بیشتر (1-2 اهم از الکترودهای داخلی نیکل) 0.3-0.5 دسی بل اتلاف درج را به خود اختصاص می دهد. در یک LNA 4 مرحله ای با 3 بلوک DC بین مرحله ای، بهبود نویز فاکتور تجمعی با استفاده از HACC100S15V500 در مقابل MLCC تقریباً 0.3-0.5 دسی بل است - معادل افزایش بهره LNA به میزان 7-12%.
• ESL <25 پیکو هانری: با 25 پیکو هانری اندوکتانس سری، راکتانس القایی (jωL) در 50 گیگاهرتز فقط j7.9 اهم است - در مقایسه با راکتانس خازنی (-j318 اهم برای 10 پیکوفاراد) ناچیز است. این بدان معناست که خازن تا 50 گیگاهرتز به عنوان یک خازن خالص عمل می کند بدون سهم القایی در تغییر فاز یا تبدیل امپدانس. در مقایسه با MLCC 0402 با ESL 300-500 پیکو هانری: در 28 گیگاهرتز، راکتانس القایی MLCC (j53 اهم در 300 پیکو هانری) در حال حاضر قابل مقایسه با راکتانس خازنی (-j57 اهم) است و باعث می شود خازن در بالای SRF تقریباً 4 گیگاهرتز خود به عنوان یک سلف عمل کند - کاملاً برای مسدود کردن DC موج میلی متری غیر قابل استفاده است.SRF >45 گیگاهرتز (سیم اتصال)، >60 گیگاهرتز (فلیپ چیپ):
• فرکانس خود تشدید - جایی که خازن از رفتار خازنی به القایی تبدیل می شود - به خوبی بالاتر از بالاترین فرکانس FR2 5G (52.6 گیگاهرتز برای n262) است و با نصب فلیپ چیپ تا باند E (71-86 گیگاهرتز) قابل استفاده است. این امکان پذیر است زیرا ساختار تک لایه دارای صفر لایه الکترود داخلی، صفر ویا داخلی و صفر پارازیت لبه الکترود داخلی است - ESL صرفاً توسط سیم اتصال خارجی یا برآمدگی فلیپ چیپ تعیین می شود، نه توسط هندسه داخلی.شیب منفی اتلاف درج:
• با افزایش فرکانس از 1 گیگاهرتز به 50 گیگاهرتز، اتلاف درج SLC (S21) در واقع کاهش می یابد - از حدود 0.15 دسی بل در 1 گیگاهرتز تا <0.05 دسی بل در 40 گیگاهرتز - زیرا راکتانس خازنی با فرکانس کاهش می یابد در حالی که ESR تقریباً ثابت می ماند. این برعکس رفتار MLCC است، جایی که S21 به شدت بالاتر از SRF تخریب می شود.پروفیل کم و مینیاتوری سازی فوق العاده - ارتفاع 0.15 میلی متر برای ادغام آنتن در بسته

ماژول های آنتن در بسته (AiP) موج میلی متری 5G و مجموعه های اینترپوزر سیلیکونی 2.5 بعدی

محدودیت های شدید ارتفاع Z را اعمال می کنند. عمق حفره معمولی AiP بین سطح اینترپوزر و بستر آنتن 180-250 میکرومتر است - و خازن به علاوه حلقه سیم اتصال آن باید کاملاً در این فضا قرار گیرد. ارتفاع دای 0.15 میلی متر (150 میکرومتر) HACC100S15V500، 30-100 میکرومتر فضای خالی برای حلقه سیم اتصال 25 میکرومتری طلایی باقی می گذارد و آن را به یکی از معدود فناوری های خازنی سازگار با نازک ترین معماری های AiP تبدیل می کند.پروفیل 0.15 میلی متر (6 میل):

• 3.3 برابر نازک تر از MLCC های 0402 (0.50 میلی متر)، 2 برابر نازک تر از MLCC های 0201 (0.30 میلی متر). ارتفاع کل نصب شده شامل حلقه سیم طلایی 25 میکرومتری: <0.22 میلی متر - سازگار با عمق حفره 250 میکرومتر.فوت پرینت 15 میل (0.14 میلی متر مربع):
• 3.6 برابر کوچکتر از 0402 (0.50 میلی متر مربع)، امکان تراکم کانال بالاتر در IC های بیم‌فورمر آرایه فازی را فراهم می کند. در یک آرایه فازی 256 عنصری 28 گیگاهرتز، جایگزینی MLCC های 0402 با SLC های 15 میلی متری بیش از 90 میلی متر مربع از مساحت اینترپوزر را ذخیره می کند - کافی برای ادغام دو IC بیم‌فورمر اضافی.آماده برای آنتن در بسته (AiP):
• لبه سرامیکی تک لایه با حاشیه از نشت اپوکسی در حین اتصال دای در حفره های تنگ AiP که در آن تعمیر غیرممکن است، جلوگیری می کند. ارتفاع فوق العاده کم 0.15 میلی متر با بسته بندی سطح ویفر فن اوت (FOWLP) و فناوری های دای تعبیه شده که در آن قطعات در بستر بسته قالب گیری می شوند، سازگار است.ادغام ناهمگن 2.5 بعدی/3 بعدی:
• سازگار با اینترپوزر سیلیکونی، اینترپوزر شیشه ای و فناوری های بستر ارگانیک. الکترود پایینی کاملاً فلزی شده، حداکثر مساحت تماس صفحه زمین را برای زمین کردن RF با اندوکتانس کم فراهم می کند.پایداری بالای TCC و VCC - عملکرد موج میلی متری COG/NPO با انحراف صفر

در فرکانس های موج میلی متری، حتی تغییرات کوچک ظرفیت باعث تغییرات بزرگ امپدانس می شود. تغییر ظرفیت ±15% (نمونه X7R در طول دما) راکتانس -j318 اهم یک خازن 10 پیکوفارادی در 50 گیگاهرتز را به میزان ±48 اهم تغییر می دهد - که تطابق امپدانس را کاملاً تغییر می دهد. دی‌الکتریک COG/NPO HACC100S15V500 این خطاها را حذف می کند:

TCC 0 ±30 ppm/°C:

• کل تغییر ظرفیت در دمای -55 تا +125 درجه سانتیگراد ±0.3% است - تغییر راکتانس <±1 اهم در 50 گیگاهرتز. این در حد عدم قطعیت اندازه گیری یک کالیبراسیون معمولی تحلیلگر شبکه برداری است، به این معنی که وابستگی دمایی خازن زیر سطح نویز کالیبراسیون RF در سطح سیستم است.VCC <10 ppm/V:
• در حداکثر ولتاژ بایاس DC نامی 50 ولت، ظرفیت 10 پیکوفارادی کمتر از 0.05% (<0.005 پیکوفاراد) تغییر می کند. این برای معماری های گیرنده تبدیل مستقیم و صفر IF که در آن افست های DC در سراسر خازن مسدود کننده DC ظاهر می شوند و هرگونه مدولاسیون ظرفیت باعث تبدیل AM به PM می شود - یک مکانیزم اعوجاج غیر خطی که EVM (مقدار بردار خطا) را در مدولاسیون QAM مرتبه بالا (64QAM، 256QAM) مورد استفاده در 5G NR تخریب می کند - حیاتی است.بدون پیری، بدون میکروفونیک، بدون اثر پیزوالکتریک: COG/NPO غیرفرومغناطیس و غیرپیزوالکتریک است. پیری ندارد (برخلاف X7R)، تحت ارتعاش ولتاژ تولید نمی کند (برخلاف X7R/BaTiO3 که به شدت پیزوالکتریک است) و ارتعاش مکانیکی را به نویز فاز کوپل نمی کند - یک مزیت حیاتی در پلتفرم های 5G خودرویی و هوافضا که در معرض ارتعاش مداوم هستند.
• برگه داده پارامتر جامعدسته

پارامتر

HACC100S15V500 (SLC 15 میلی متری)

عمل می کند، نه یک خازن. در 28 گیگاهرتز (7 برابر بالاتر از SRF)، MLCC یک امپدانس القایی ارائه می دهد که سیگنال RF را مسدود می کند به جای اینکه از آن عبور کند. ساختار کواکسیال تک لایه HACC100S15V500 الکترودهای داخلی و ویاهایی را که باعث ایجاد اندوکتانس در MLCC ها می شوند، حذف می کند و SRF را به >45 گیگاهرتز می رساند - بسیار بالاتر از تمام باندهای موج میلی متری 5G. فیزیک ساده است:

مسیر جریان کوتاه تر = اندوکتانس کمتر = SRF بالاتر

است. مسیر جریان یک SLC 0.15 میلی متر است؛ یک MLCC از طریق چندین الکترود و ویا 2-5 میلی متر است.سوال 2: بهبود اتلاف درج با استفاده از HACC100S15V500 در مقابل سیم اتصال یک MLCC 10 پیکوفارادی در 39 گیگاهرتز چقدر است؟در 39 گیگاهرتز، یک MLCC 0402 10 پیکوفارادی با سیم اتصال، امپدانس القایی تقریباً j86 اهم (از 350 پیکو هانری ESL) را ارائه می دهد و به عنوان یک سلف سری به جای یک خازن کوپلینگ عمل می کند. اتلاف درج حاصل (S21) بیش از 3 دسی بل خواهد بود - MLCC به طور موثر سیگنال را مسدود می کند به جای اینکه از آن عبور کند. در مقابل، HACC100S15V500 در 39 گیگاهرتز امپدانس خازنی -j408 اهم با ESR <0.10 اهم و ESL <25 پیکو هانری ارائه می دهد - یک عنصر کوپلینگ سری تقریباً ایده آل با S21 <0.05 دسی بل. تفاوت تدریجی نیست - این تفاوت بین یک طرح کاربردی و غیر کاربردی در فرکانس های موج میلی متری است.سوال 3: چگونه پروفیل 0.15 میلی متری ادغام آنتن در بسته (AiP) را در مقایسه با خازن های SMD استاندارد امکان پذیر می کند؟

ماژول های AiP موج میلی متری 5G برای گوشی های هوشمند و سلول های کوچک از یک پشته سه بعدی استفاده می کنند: بستر آنتن (بالا)، حفره هوا (180-250 میکرومتر)، IC فعال بیم‌فورمر با پسیوهای تعبیه شده (پایین). ارتفاع حفره، ارتفاع Z قطعه را به

مسدود کردن مستقیم DC روی تراشه با فاصله اتصال کمتر از 100 میکرومتر محدود می کند - کوتاه ترین مسیر RF ممکن با کمترین تخریب پارازیتی ممکن.

راهنمای مهندسی و مونتاژ پارامترهای S

اپوکسی نقره رسان Epotek H20E SOP<200 μm after accounting for bond wire loop height. An 0402 MLCC at 500 simply cannot fit—it must be placed outside the cavity on main PCB, adding 3-5 mm of 50 Ω trace (150-250 pH additional parasitic inductance) between DC block and beamformer IC. The HACC100S15V500 150 height plus a 25 Au fits within 200 cavity, enabling چسب: اپوکسی تکنولوژی H20E، 2-5 نانولیتر در هر دای با استفاده از میکرو دیسپنسر پنوماتیکموقعیت یابی: نیروی کولت کمتر از 50 گرم نیرو، نوک سیلیکونی سازگار، تراز ±25 میکرومتر